[發明專利]一種檢測胎兒染色體非整倍體的方法及系統

有效

• 申請號: 201510976494.1
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN105483229B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 楊呈勇;甘海燕
• 申請（專利權）人: 廣東騰飛基因科技股份有限公司
• 主分類號: C12Q1/6883
• 分類號: C12Q1/6883
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 張會雪

本發明涉及一種檢測胎兒染色體非整倍體的方法及系統，本發明克服了現有技術的不足，一方面提供了一種去除不受實驗操作影響的基因組不同區段之間由自身堿基組成不同造成的測序深度偏差的方法及系統。另一方面提供了一種用于通過對孕婦外周血游離DNA進行大規模平行測序的胎兒染色體非整倍體的無創檢測方法和系統。本發明方法可有效避免數據失真，更好的還原樣本自身特征，從而使胎兒染色體非整倍體檢測準確度更高。

技術領域

本發明涉及醫療檢測領域，具體涉及一種檢測胎兒染色體非整倍體的方法及系統。

背景技術

胎兒染色體非整倍體是由染色體數目或結構異常而發生的疾病，其中21三體(唐氏綜合征，DS)、18三體(愛德華氏綜合征)、13三體綜合征(帕陶氏綜合征)是臨床最常見和最易出現的染色體異常疾病，且21三體最為常見，發病率為1/800～1/600。

現有的產前診斷技術是通過侵入性方法如羊膜穿刺或絨毛膜絨毛取樣獲取胎兒組織，進行FISH分析或者染色體核型分析。但這些技術均為有創性的，可能引起流產、胎兒損傷、出血、感染等。雖然目前國內外廣泛采用的孕婦血清標記物篩查和超聲檢查方法是無創的，但檢測結果的假陽性率和假陰性率都比較高，且極易受孕周等因素影響。

1997年，Lo等在母體血漿中發現了游離的胎兒DNA，這為無創產前診斷提供了新的可能性。但由于孕婦血漿中胎兒游離DNA的含量少，處于一種高母體DNA的背景下，難以獲得胎兒基因組的基因或染色體的信息，使得檢測母體血漿樣品中由非整倍體胎兒造成的染色體比例呈現的小變化難以發現。為了克服以上問題，高通量測序技術被運用于染色體非整倍體疾病的無創檢測。

利用高通量測序技術對胎兒染色體非整倍體進行檢測的方法相比傳統方法具有明顯優勢。該方法只需抽取母體外周血進行檢測，可避免傳統的侵入性方法可能給孕婦和胎兒帶來的危害；另外直接檢測母親和胎兒的DNA序列，相比于檢測血清蛋白標志物和超聲波檢測，準確性、靈敏度及可靠性都大大提高。

2008年，RossaW.K.Chiu等提出了一種利用大規模高通量測序進行胎兒染色體非整倍體的無創產前診斷方法。該方法通過提取孕婦外周血血漿中的游離DNA，進行新一代高通量測序，通過分析高通量測序得到的大量堿基序列信息，得到單條染色體堿基序列數在總的堿基序列中的占比，并將該值與參考數據庫中正常孕婦血樣構建的該染色體含量占比的閾值進行比較，使用z值檢驗以判斷胎兒是否具有非整倍體異常。

然而，在樣本文庫制備和上機測序過程中容易產生GC偏好性，嚴重影響胎兒非整倍體檢測的靈敏度和特異度。針對這一問題，Fan和Quake等提出了一種將基因組各染色體進行等長劃分為非重疊區段(BIN)，根據不同區段的GC密度為每個區段分配權重，通過乘以相應權重以優化每個區段的讀段數，以去除GC偏差效應。

華大基因

利用GC含量與染色體覆蓋深度之間的關系，重新確立每條染色體的擬合覆蓋深度。基于擬合覆蓋深度，建立二元假設：一個零假設(H0：所述胎兒是整倍性)是假定患者案例分布的平均覆蓋深度和所有正常參考分布的平均覆蓋深度相等，意味著如果零假設被接受則該患者案例是整倍體；另一個零假設(H1：所述胎兒是非整倍性)是具有不良胎兒占比的患者案例分布的平均覆蓋深度等于具有相同胎兒占比的非整倍性案例分布的平均覆蓋深度。這意味著如果該零假設被接受則該患者案例是非整倍體。最后使用對數似然比推斷胎兒是否為三體。

貝瑞和康